劉嚴(yán)萍，王磊

(天津城建大學(xué) 經(jīng)濟(jì)與管理學(xué)院，天津 300384)

可吸入顆粒物與城市經(jīng)濟(jì)社會發(fā)展因素的相關(guān)性研究

劉嚴(yán)萍，王磊

(天津城建大學(xué) 經(jīng)濟(jì)與管理學(xué)院，天津 300384)

可吸入顆粒物；相關(guān)性分析；城市經(jīng)濟(jì)社會因素

選取可吸入性顆粒物作為反映城市城市環(huán)境空氣狀況的指標(biāo)，并在綜合考慮經(jīng)濟(jì)發(fā)展水平、能耗強(qiáng)度、能耗結(jié)構(gòu)的基礎(chǔ)上，選取能夠反映城市經(jīng)濟(jì)社會發(fā)展水平的相關(guān)指標(biāo)，以北京為研究區(qū)，通過統(tǒng)計年鑒獲取2000-2014年相關(guān)數(shù)據(jù)，進(jìn)行相關(guān)性分析實證研究。研究結(jié)果表明：工業(yè)能耗、生活消費中的煤炭能耗與可吸入性顆粒物濃度顯著正相關(guān)，第三產(chǎn)業(yè)中的交通業(yè)與可吸入性顆粒物濃度顯著負(fù)相關(guān)，生活消費中的電力、天然氣能耗量均與可吸入性顆粒物量顯著負(fù)相關(guān)，園林綠化面積與可吸入性顆粒物量呈現(xiàn)顯著負(fù)相關(guān)。

一、引言

空氣中可吸入性顆粒物(PM10，即空氣動力學(xué)當(dāng)量直徑≤10μm的顆粒物) 已成為我國大中城市環(huán)境空氣中的首要污染物。它不僅可以造成一系列環(huán)境問題，且對公眾健康產(chǎn)生嚴(yán)重危害。對其初期的研究主要集中在對可吸入顆粒物的基本特性及其與經(jīng)濟(jì)發(fā)展的定性關(guān)系上展開[1]，可吸入顆粒物與城市經(jīng)濟(jì)發(fā)展水平因子相關(guān)性研究。近些年來，一些學(xué)者嘗試從經(jīng)濟(jì)角度、環(huán)境社會角度等方面進(jìn)行可吸入顆粒物相關(guān)的量化研究[2-7]，從現(xiàn)有成果來看，目前并未形成統(tǒng)一的分析指標(biāo)框架，該領(lǐng)域仍存在較大研究空間。本文選取可吸入性顆粒物作為反映城市環(huán)境空氣狀況的指標(biāo)，并選取能夠反映城市經(jīng)濟(jì)、社會環(huán)境發(fā)展水平的有關(guān)指標(biāo)，以北京為研究區(qū)，通過統(tǒng)計年鑒獲取2000-2014年相關(guān)數(shù)據(jù)，進(jìn)行相關(guān)性分析，并在初步相關(guān)分析結(jié)果基礎(chǔ)上，對一些指標(biāo)進(jìn)行必要的細(xì)化與分析，從而達(dá)到對研究期內(nèi)北京可吸入顆粒物濃度與城市經(jīng)濟(jì)發(fā)展水平因子的關(guān)系的深入剖析，論證了降低可吸入性顆粒物濃度的有效途徑。

二、可吸入顆粒物與城市經(jīng)濟(jì)社會發(fā)展水平的相關(guān)性分析

(一)城市經(jīng)濟(jì)社會發(fā)展水平的表征因子及其樣本數(shù)據(jù)選取

在參考相關(guān)文獻(xiàn)的基礎(chǔ)上[1-5]，本文選取多個指標(biāo)表征城市經(jīng)濟(jì)社會發(fā)展水平，并從《北京統(tǒng)計年鑒》(2010-2014年)選取以下原始數(shù)據(jù)，鑒于北京市第一產(chǎn)業(yè)的比重較小，因而不做選擇和分析：

用于進(jìn)行相關(guān)性分析的表征城市經(jīng)濟(jì)社會發(fā)展水平的因子，一些可以采用原始數(shù)據(jù)，一些是在原始數(shù)據(jù)的基礎(chǔ)上進(jìn)行初步處理而得到的，如產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)系數(shù)、能源強(qiáng)度：

1)產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)系數(shù)：反映地區(qū)產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整和優(yōu)化水平的指標(biāo)。通過計算第三產(chǎn)業(yè)和第二產(chǎn)業(yè)所占GDP比重之比來衡量。其計算公式為：第三產(chǎn)業(yè)經(jīng)濟(jì)占比/第二產(chǎn)業(yè)經(jīng)濟(jì)占比。

2)能耗強(qiáng)度：能耗強(qiáng)度是用于對比不同國家和地區(qū)能源綜合利用效率的最常用指標(biāo)之一，是能源利用與經(jīng)濟(jì)或物力產(chǎn)出之比，體現(xiàn)了能源利用的經(jīng)濟(jì)效益。最常用的計算方法有兩種：一種是單位國內(nèi)生產(chǎn)總值(GDP)所需消耗的能源；另一種是單位產(chǎn)值所需消耗的能源。而后者所用的產(chǎn)值，由于隨市場價格變化波動較大，因此若非特別注明，能耗強(qiáng)度均指代單位GDP能耗，最常用的單位為"噸標(biāo)準(zhǔn)煤/萬元"。

3)城市化率：反映城市社會發(fā)展中人口結(jié)構(gòu)狀況，是衡量城市化發(fā)展程度的數(shù)量指標(biāo)，通常用一定地域內(nèi)城市人口占總?cè)丝诒壤齺肀硎?。其計算公式為：城?鎮(zhèn))人口(非農(nóng)業(yè)人口)/常住人口。

表1 2000-2014年北京城市經(jīng)濟(jì)社會發(fā)展因子統(tǒng)計數(shù)據(jù)

表1 2000-2014年北京城市經(jīng)濟(jì)社會發(fā)展因子統(tǒng)計數(shù)據(jù)(續(xù)表)

數(shù)據(jù)說明：

(1)平均每萬元地區(qū)能源總消耗量、平均每萬元地區(qū)煤炭消耗量、平均每萬元地區(qū)石油消耗量 無2000年數(shù)據(jù)；

(2)交通業(yè)能耗總量、工業(yè)能耗總量 北京市統(tǒng)計年鑒從2005年開始統(tǒng)計，2013年起統(tǒng)計年鑒將工業(yè)劃分為采礦業(yè)、制造業(yè)和電力、熱力、燃?xì)饧八a(chǎn)和供應(yīng)業(yè)，因而交通業(yè)能耗總量數(shù)據(jù)時間為2005-2014，工業(yè)能耗總量數(shù)據(jù)時間為2005-2012；

(3)其余數(shù)據(jù)時間均為2000-2014，共計15年統(tǒng)計數(shù)據(jù)。

(二)可吸入性顆粒物與社會經(jīng)濟(jì)發(fā)展水平指標(biāo)的比較

可吸入性微顆粒與社會經(jīng)濟(jì)發(fā)展指標(biāo)之間是否存在正相關(guān)或負(fù)相關(guān)特性？針對北京市2000-2014年的相關(guān)統(tǒng)計數(shù)據(jù)，開展可吸入性微顆粒濃度與對PM2.5與能耗強(qiáng)度、產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)、人均GDP、交通業(yè)能源消耗總量、人均生活用能源汽油與園林綠化及森林情況的比較，見圖1(a-f)。

(a) PM2.5與園林綠化及森林情況 (b) PM2.5與能耗強(qiáng)度

(c) PM2.5與產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu) (d) PM2.5與人均GDP

(e) PM2.5與交通業(yè)能源消耗總量 (f) PM2.5與人均生活用能源汽油

從圖1可看出，可吸入性顆粒物濃度自2000年-2014年經(jīng)歷了上升和下降過程，園林綠化及森林情況、人均GDP、交通業(yè)能源消耗總量、人均生活用能源汽油等指標(biāo)呈現(xiàn)增大趨勢，而能耗強(qiáng)度和產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)呈現(xiàn)下降趨勢。利用相關(guān)統(tǒng)計分析可吸入性顆粒物濃度與城市經(jīng)濟(jì)社會發(fā)展水平指標(biāo)的相關(guān)性，見表2。

(三)可吸入顆粒物與城市經(jīng)濟(jì)社會發(fā)展水平因子相關(guān)性統(tǒng)計及結(jié)果分析

表2 可吸入性顆粒物與城市經(jīng)濟(jì)社會發(fā)展水平指標(biāo)的相關(guān)性統(tǒng)計

從表2來看，園林綠化及森林面積在不斷增長，且與可吸入性顆粒物間呈現(xiàn)顯著負(fù)相關(guān)(相關(guān)系數(shù)為-0.859，P=0.000<1%)，這證明作為環(huán)境綠化的主體，有助于削減城市自身排放的污染，且作為對社會環(huán)境資本的投入城市綠化建設(shè)已被作為一項重要的基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)納入各級政府的國民經(jīng)濟(jì)和社會發(fā)展計劃，綠化建設(shè)投入在不斷加大。鑒于年鑒數(shù)據(jù)的有限性，不同綠化覆蓋率和綠地類型對可吸入顆粒物影響有待數(shù)據(jù)可獲性的基礎(chǔ)上，在今后的研究中深化。

人均GDP與可吸入性顆粒物間關(guān)系，兩者呈現(xiàn)顯著負(fù)相關(guān)(相關(guān)系數(shù)為-0.901，P=0.000<1%)，人均GDP常作為發(fā)展經(jīng)濟(jì)學(xué)中衡量經(jīng)濟(jì)發(fā)展?fàn)顩r的指標(biāo)，人均GDP的逐年上升及其與可吸入性顆粒物間呈現(xiàn)顯著負(fù)相關(guān)證明公共財政用于空氣污染治理方面的支出能力在增強(qiáng)。受到公眾壓力，政府出臺了保護(hù)環(huán)境的政策法規(guī)，加大對環(huán)境保護(hù)的公共投資，2012年之前，北京市每年都有專項投入用于治理大氣環(huán)境的資金，而且每季度都有相應(yīng)的投入，2012年之后，設(shè)PM2.5專項治理資金，治理投入的資金按流程按項目給予相應(yīng)的財政撥付。隨著人均收入進(jìn)一步的增加，受產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整和環(huán)境規(guī)制加強(qiáng)等影響，環(huán)境污染又由高趨低，環(huán)境質(zhì)量逐漸得到改善。

城市化率與可吸入性顆粒物間關(guān)系未通過相關(guān)性檢驗，說明城市化過程中，城市人口的增長本身不是導(dǎo)致可吸入性顆粒物排放量增加的原因，伴隨城市化人口增加的人類綜合活動可能引發(fā)可吸入性顆粒物增多。

產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)與可吸入性顆粒物間呈現(xiàn)顯著正相關(guān)(相關(guān)系數(shù)為0.868，P=0.000<1%)，這證實產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)的優(yōu)化有助于可吸入性顆粒物排放的降低。第二產(chǎn)業(yè)比重與可吸入性顆粒物間呈現(xiàn)顯著正相關(guān)(相關(guān)系數(shù)為0.877，P=0.000<1%)，這證明可吸入性顆粒物是因第二產(chǎn)業(yè)的發(fā)展引起的，伴隨著第二產(chǎn)業(yè)產(chǎn)值的不斷攀升，可吸入性顆粒物排放量隨之增加，通常而言，產(chǎn)值的增加可能帶來能耗的加大，因而為了科學(xué)制定城市管理的對策，有必要進(jìn)一步分析可吸入性顆粒物是由于第二產(chǎn)業(yè)中的哪類行業(yè)的產(chǎn)值增加帶來的能耗上升所導(dǎo)致的。同時，第三產(chǎn)業(yè)比重與可吸入性顆粒物間呈現(xiàn)顯著負(fù)相關(guān)(相關(guān)系數(shù)為-0.878，P=0.000<1%)，這證明第三產(chǎn)業(yè)的發(fā)展并未帶來可吸入性顆粒物的增長，鑒于第三產(chǎn)業(yè)大多是服務(wù)業(yè)為主，且與可吸入性顆粒物排放有關(guān)且能耗較大的行業(yè)為交通業(yè)，因而有必要進(jìn)一步分析交通業(yè)的能耗類型及消耗程度與可吸入性顆粒物的關(guān)系。

根據(jù)《北京統(tǒng)計年鑒》的分類，能耗強(qiáng)度主要按第一產(chǎn)業(yè)、第二產(chǎn)業(yè)、第三產(chǎn)業(yè)和生活消費四方面的能耗進(jìn)行統(tǒng)計，圍繞著可吸入性顆粒物的產(chǎn)生，第二產(chǎn)業(yè)能耗下細(xì)分指標(biāo)中選擇工業(yè)能耗和建筑業(yè)能耗，在第三產(chǎn)業(yè)的細(xì)分指標(biāo)中選擇交通業(yè)能耗為分析對象，在生活消費能耗下面的細(xì)分指標(biāo)中選擇人均生活用能源煤炭消耗量、人均生活用能源電力消耗量、人均生活用能源液化石油氣消耗量、人均生活用能源天然氣消耗量、人均生活用能源汽油消耗量五項作為研究對象。

表3 可吸入性顆粒物與能耗強(qiáng)度各要素的相關(guān)性統(tǒng)計

第二產(chǎn)業(yè)能源消耗總量、建筑業(yè)能耗總量與可吸入性顆粒物間相關(guān)性未能通過檢驗，工業(yè)能耗總量與可吸入性顆粒物間具有正向關(guān)系(相關(guān)系數(shù)為0.905，P=0.002<1%)，這說明可吸入性顆粒物的增加，是工業(yè)發(fā)展且產(chǎn)值在不斷增加引起的。

第三產(chǎn)業(yè)能耗與可吸入性顆粒物間具有負(fù)向關(guān)系(相關(guān)系數(shù)為-0.906，P=0.000<1%)，且交通業(yè)能耗與可吸入性顆粒物間具有正向關(guān)系(相關(guān)系數(shù)為-0.875，P=0.001<1%)，這說明節(jié)能技術(shù)和新能源行業(yè)的發(fā)展也推動了減排，第三產(chǎn)業(yè)的發(fā)展多采用了清潔能源，特別是第三產(chǎn)業(yè)中最有可能引起可吸入性顆粒物增加的交通業(yè)，其發(fā)展并未激發(fā)可吸入性顆粒物的增長。生活消費消耗總量與可吸入性顆粒物間具有負(fù)向關(guān)系(相關(guān)系數(shù)為-0.915，P=0.000<1%)，生活消費消耗方面，人均生活用能源液化石油氣消耗量與可吸入性顆粒物間關(guān)系未能通過相關(guān)性檢驗，除人均生活用能源煤炭消耗量與可吸入性顆粒物間具有正向關(guān)系(相關(guān)系數(shù)為0.758，P=0.001<1%)之外，其他幾項與可吸入性顆粒物間均呈現(xiàn)負(fù)相關(guān)關(guān)系，這證明，生活消費方面多使用電力、天然氣、汽油(油品改良后)等一些清潔能源。

三、結(jié)論

經(jīng)實證研究發(fā)現(xiàn)：

(1)近些年來，城市空氣污染治理各項舉措下，可吸入性顆粒物量已經(jīng)呈現(xiàn)不斷下降的趨勢。

(2)第二產(chǎn)業(yè)中工業(yè)能耗、生活消費中的煤炭能耗，雖然逐漸呈現(xiàn)降低趨勢，但均與可吸入性顆粒物量相關(guān)性較高，目前仍然是北京可吸入性顆粒物排放的主要來源。

(3)第三產(chǎn)業(yè)中的交通業(yè)與可吸入性顆粒物量關(guān)系密切，雖有所發(fā)展，但因我國對于油品升級，加之城市交通管理起到了正向作用，目前對可吸入性顆粒物排放的影響在不斷降低。

(4)生活消費中的電力、天然氣能能耗量不斷提升，且均與可吸入性顆粒物量顯著負(fù)相關(guān)，清潔能源的使用正在對空氣質(zhì)量的改善發(fā)揮積極作用。

因此，在今后的一段時間內(nèi)，建議政府進(jìn)一步推進(jìn)北京地區(qū)的產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)升級。與此同時，對于生活消費能耗而言，應(yīng)降低煤炭使用，提倡電力、天然氣等清潔能源的推廣和替代，隨著人均GDP的不斷增長，建議擴(kuò)展清潔能源使用的補(bǔ)貼范圍和加大力度，特別是應(yīng)涵蓋對于公用事業(yè)等領(lǐng)域而不限于市民生活消費領(lǐng)域，同時加強(qiáng)對園林綠化建設(shè)的推進(jìn)。

[1]鐘無涯,顏瑋.城市經(jīng)濟(jì)發(fā)展與PM2.5關(guān)系探析[J].城市觀察，2013,23(1):169-174.

[2]孫建如,鐘韻.我國大城市PM2.5影響因素的經(jīng)濟(jì)分析——基于市級面板數(shù)據(jù)的實證研究[J].生態(tài)經(jīng)濟(jì)，2015，31(3):62-66.

[3]張永安,鄔龍.北京經(jīng)濟(jì)發(fā)展中PM2.5排放的驅(qū)動因素研究[J].生產(chǎn)力研究，2014(11)：57-60.

[4]王琰.環(huán)境社會學(xué)視野中的空氣質(zhì)量問題——大氣細(xì)顆粒物污染(PM2.5)影響因素的跨國數(shù)據(jù)分析[J].社會學(xué)評論,2015,3(3):53-68.

[5]于水,帖明.變化環(huán)境下的地方政府霧霾污染治理研究——基于354個城市2001-2010年P(guān)M2.5數(shù)據(jù)的分析[J].江蘇社會科學(xué),2015(6)：86-94.

[6]康曉風(fēng),王光.張明華.京津冀地區(qū)經(jīng)濟(jì)發(fā)展與PM10濃度變化的灰色關(guān)聯(lián)分析[J].中國環(huán)境監(jiān)測,2015(5):1-6.

[7]康春婷.我國城市經(jīng)濟(jì)發(fā)展與PM2.5關(guān)系研究[J].福建質(zhì)量管理,2015(8)：91-93.

Correlation Analysis between Particulate Matter and Urban Economic and Social Development Factors

LIU Yan-ping1, WANG Lei2

(School of Economics and Management, Tianjin Chengjian University, Tianjin 300384, China)

:particulate matter; correlation analysis; economic and social factor

In the dual pressure that city development is increasingly impacted by limit resources and environment and environment pollution, to explore scientific development path，has become the most important issue the city managers have to be faced with. In this paper, particulate matter was selected as indicators of urban air pollution, and with considering the level of economic development, energy intensity and structure，some indicators were selected to reflect the level of urban economic and social development. Relevant data during 2000-2014 for correlation analysis is from Statistical Yearbook of Beijing. Result shows that though coal consumption in industrial energy consumption and living consumption is positive related to the amount of particulate matter. Transportation industry is negative related to the amount of particulate matter. Energy consumption of electricity and natural gas were significantly negatively correlated with the amount of particulate matter. Landscaping area has significant negative correlation with the amount of particulate matter.

2095-2708(2017)01-0043-06

F127

A